Page 139 - 《精细化工》2020年第1期

第 1 期 张铭芮，等: 氧化石墨烯/梳状有机硅改性水性聚氨酯复合材料的制备与性能 ·125·

GO-DSE-WPU 成膜。脱模后，储存在干燥器中以防 性能对实际应用具有重要意义。由图 2 可以看出，
止潮湿。 不同 GO 添加量的 GO-DSE-WPU 纳米复合材料的拉
伸强度都比纯 DSE-WPU 有一定程度的提高。随着
2 结果与讨论 GO 添加量的增加，GO-DSE-WPU 成膜的断裂强度

逐渐增高，屈服强度 ɛ A 分别为 6.5、12.1、12.2、12.3、
2.1 DSE-WPU 的 FTIR 分析
16.8 和 21.1 N，这是因为 GO 纳米粒子与 DSE-WPU
WPU 和 DSE-WPU 的红外光谱图如图 1 所示。
聚合物除了物理共混以外，还有部分氢键的交联作
用，因此，GO-DSE-WPU 成膜的抗张强度逐渐增大。
但是 GO-DSE-WPU 成膜的断裂强度 δ B 呈现先逐步
上升后突然下降的趋势，这是因为随着 GO 添加量
的增大，纳米粒子由于其高比表面积，处于高度活
化状态，出现团聚现象，从而导致 GO 纳米粒子与
DSE-WPU 聚合物混合不均匀，表现为 GO-DSE-
WPU 纳米复合材料的脆性增大。综合来看，当 GO
质量分数为 0.2 %时，即 0.2-GO-DSE-WPU 的力学
性能最佳。

图 1 WPU 和 DSE-WPU 的红外光谱图(a)及虚线部分放

大图(b) 图 2 DSE-WPU 和 GO-DSE-WPU 的应力-应变曲线
Fig. 1 FTIR spectra of WPU and DSE-WPU (a) and Fig. 2 Stress-strain curves of DSE-WPU and GO-DSE-WPU
enlarged spectra (b)

由图 1 中 WPU 和 DSE-WPU 成膜的两个红外谱 2.3 GO-DSE-WPU 的疏水性分析
–1
图可以看出，3301 cm 是氨基甲酸酯中 N—H 键的 DSE-WPU 和 GO-DSE-WPU 的疏水性能如图 3
–1
伸缩振动吸收峰，1700 cm 处为 C==O 双键的伸缩 所示。
–1
振动吸收峰 ，1530 cm 处为 CN 的变形振动吸收峰，
–1
1105 cm 为分子链段中 C—O—C 的伸缩振动吸收
峰，表明氨基甲酸酯基团的存在。在 2240~2280 cm –1
没有出现 NCO 基团的特征吸收峰，说明合成的
DSE-WPU 成膜中没有异氰酸酯基团，反应完全。
–1
2938 和 2856 cm 处为甲基和亚甲基的伸缩振动吸
收峰，1460 cm –1 处为亚甲基的变形振动吸收峰。
–1
DSE-WPU 成膜中含有 Si—C 键，1038 cm 处对应
Si—C 的对称变形振动吸收峰，表明 DSE 已经成功
接到聚氨酯的分子链段当中。
2.2 GO-DSE-WPU 的力学性能分析 图 3 DSE-WPU 和 GO-DSE-WPU 的疏水性能
Fig. 3 Hydrophobic properties of DSE-WPU and GO-DSE-
DSE-WPU 和 GO-DSE-WPU 的应力-应变曲线
WPU
如图 2 所示，其中 A 表示屈服点，B 表示断裂点。
GO-DSE-WPU 纳米复合材料的拉伸强度可直 由图 3 可看出，随着 GO 添加量的逐渐增加，
接反映 GO 与聚合物 DSE-WPU 的相容性，其力学 GO-DSE-WPU 成膜的接触角呈现先上升后下降的